一种分布内嵌式混凝土检测系统的制作方法

1.本发明涉及混凝土检测技术领域，具体涉及一种分布内嵌式混凝土检测系统。


背景技术：

2.水泥混凝土材料是全球用量最大、使用最为广泛的人造建筑材料之一。由于混凝土具有适用范围广，价格便宜，易浇筑成型，比较耐久等优点，在众多建筑工程领域中发挥着其它材料无法替代的作用，但是水泥混凝土也具有抗弯拉强低，极限拉应变下，易于发生收缩开裂等缺点，尤其是水泥混凝土的温度、湿度的变化对其使用性能和使用寿命有着重要影响。
3.在海洋环境中，丰富的离子对混凝土内的钢筋侵蚀作用尤为明显，如果混凝土的渗入过多的离子尤其是氯离子，将会严重破坏钢筋混凝土结构的耐久性和可靠性。
4.据研究表明，混凝土电阻率与混凝土的含水量和离子渗透量都有着密切关系。故设计采用检测混凝土电阻来推算混凝土的湿度或离子渗透量。
5.现有技术中混凝土内部检测，通常都是在混凝土浇筑好后，才在混凝土上凿孔，将检测温湿度的探头插入后检测。由于采样中需要多处数据，导致需要凿若干孔，这样导致检测步骤繁琐且对混凝土造成破坏。氯离子渗透试验则只能在实验室环境下进行，检测试验复杂，检测周期长。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布内嵌式混凝土检测系统。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：
8.一种分布内嵌式混凝检测系统，包括设置在混凝土中的检测机构、用于接收检测机构信号的控制机构、用户终端，检测机构将信号传输至控制机构，控制机构实现与用户终端的数据交换数据。
9.作为优选，检测机构包括中空的壳体，中空的壳体内安装有电路、电池、温度传感器、电阻率传感器和发送模块，壳体上开设有两个通孔，电阻率传感器上设置有电极，电极插入通孔内与外部相接触，用于检测电极间的混凝土的电阻率，温度传感器用于检测混凝土内部温度。
10.作为优选，壳体为球形，包括半球型的上壳体和下壳体，上壳体下端连接有若干定位销，下壳体上端开设有与定位销相配合的凹槽。
11.作为优选，壳体为球形，包括半球型的上壳体和下壳体，上壳体下端连接有密封环，密封环的外周设置有定位块，下壳体上端连接有外沿环，外沿环内周开设有定位槽。
12.作为优选，检测机构包括安装套和连接管，安装套通过螺纹连接的方式安装在连接管上，其中一个安装套为数据传输安装套，内部设置有电路板和电池，其余的安装套为数据采集安装套，内部安装有温度传感器和电阻率传感器，连接管内安装有数据线，数据采集安装套内的温度传感器、电阻率传感器通过数据线与数据传输安装套内电路板相连接，内
部安装有电阻率传感器的数据采集安装套上开设有检测孔，电阻率传感器上的两个电极插入检测孔中与外部相接触用于检测电极间的混凝土的电阻率。
13.作为优选，控制机构包括中央处理器、数据传输模块和存储模块，各传感器依次相连并与中央处理器连接，中央处理器的输出端与数据传输模块相接，存储模块与中央处理器相连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：检测机构混在混凝土内部，能够准确地检测混凝土内部的温度和电阻率，这些数据能够传输给控制机构，控制机构能够实时地发送给用户终端，用户亦可通过终端控制检测机构。
附图说明
15.图1为本发明的实施例一中检测机构的结构示意图；
16.图2为本发明的实施例一中上壳体的仰视图；
17.图3为本发明的实施例一中下壳体的俯视图；
18.图4为本发明的实施例二中上壳体的结构示意图；
19.图5为本发明的实施例二中下壳体的结构示意图；
20.图6为本发明的实施例三中一种检测机构的结构示意图；
21.图7为本发明的实施例三中另一种检测机构的结构示意图；
22.图8为本发明的实施例三中数据采集安装套的剖视图。
23.附图标记：壳体1；通孔2；下壳体3；凹槽4；上壳体5；定位销6；安装套7；数据传输安装套71；数据采集安装套72；连接管8；检测孔9；封板10；导出管11；密封环12；定位块13；外沿环14；定位槽15。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述。
25.一种分布内嵌式混凝土检测系统，包括设置在混凝土中的检测机构、用于接收检测机构信号的控制机构、用户终端，检测机构将信号传输至控制机构，控制机构实现与用户终端的数据交换数据。
26.控制机构包括中央处理器、数据传输模块和存储模块，各传感器依次相连并与中央处理器连接，中央处理器的输出端与数据传输模块相接，存储模块与中央处理器相连接。检测机构通过adc采样将模拟信号转换成数字信号并进行滤波，数字信号输送给中央处理器进行数据打包，再传输给用户终端。存储模块用于存储温、湿度数据，中央处理器自动完成数据的存取。用户终端可发送相关指令通过控制结构实现对检测机构的控制。
27.实施例一如图1-3所示，检测机构包括中空的壳体1，中空的壳体1内安装有电路板、电池、温度传感器、电阻率传感器和发送模块，壳体1上开设有两个通孔2，电阻率传感器的两个电极插入到通孔2中与外部相接触，通孔2内填充防水材料以弥补电极和通孔之间的间隙。
28.电阻率传感器检测电极间的混凝土的电阻率，电阻率和离子渗透量负相关，从而判断混凝土的离子渗透量高低。
29.温度传感器、电阻率传感器和发送模块与电路板电性连接。
30.电池为电路板、温度传感器、电阻率传感器和发送模块供电。
31.壳体1为球形，包括半球型的上壳体5和下壳体3，上壳体5下端连接有若干定位销6，下壳体3上端开设有与定位销6相配合的凹槽4，安装时上壳体5的下端和下壳体3的上端相对，定位销6插入到凹槽4内。
32.实施例二如图4-5所示，壳体1为球形，包括半球型的上壳体5和下壳体3，上壳体5下端连接有密封环12，密封环12的外周设置有定位块13，下壳体3上端连接有外沿环14，外沿环14内周开设有定位槽15，安装时上壳体5的下端和下壳体3的上端相对，定位块13对准定位槽15将上壳体5和下壳体3安装在一起，密封环12的外周能够贴合外沿环14的内周。
33.上壳体5和下壳体3安装到一起后，在上壳体5和下壳体3的连接处涂覆胶水，胶水既可以增加上壳体5和下壳体3连接的牢固度，同时将上壳体5和下壳体3之间的缝隙密封，防止水从缝隙流入到壳体1内。
34.实施例三如图6-7所示，检测机构包括安装套7和连接管8，安装套7通过螺纹连接的方式安装在连接管8上，其中一个安装套7为数据传输安装套71，内部设置有电路板和电池，其余的安装套7为数据采集安装套72，内部设置有具有边缘处理能力的温度传感器和电阻率传感器，连接管8内安装有数据线，数据采集安装套72内的温度传感器、电阻率传感器通过数据线与数据传输安装套71内电路板相连接，数据线和温度传感器、电阻率传感器、电路板之间的连接方式采用的是插头、插座相配合的方式，在数据线两端连接插头，在温度传感器、电阻率传感器、电路板上设置插座，连接时只需将数据线上的插头插入对应的插座中即可，数据采集安装套72上开设有检测孔9，电阻率传感器的电极伸入到检测孔9中使得电极与外部相接触，检测孔9内填充防水材料以弥补电极和通孔之间的间隙，位于两端的安装套7的靠外一侧设置有封板10。
35.一种信号传输的方式是，数据传输安装套71内安装有发送模块，采用无线传输的方式向外输送数据。
36.另一种信号传输的方式是，数据传输安装套71上安装有导出管11，具体的安装方式为，在数据传输安装套71上开螺纹孔，导出管11一端开设外螺纹，通过螺纹连接的方式将导出管11安装到安装套7上。导出管11内安装有信号线，信号线一端与电路板相连接、另一端伸出至混凝土体外。信号线伸出于混凝土外的一端可直接与控制机构相连接，通过有线的方式来传输数据。
37.数据采集安装套72之间的通信分为上行和下行并相互串联，上行末端的数据采集安装套72的通信发送端与接收端相连，下行末端的数据采集安装套72与数据传输安装套连接。
38.过程一，需要检测时，由数据传输安装套发送指令，第一个数据采集安装套72收到指令后，记录下自己的编号为1，并向上一个数据采集安装套72发送指令，以此类推，直到上行末端的数据采集安装套72收到自己发出的信号，每个数据采集安装套72得到自己的编号并进入检测状态。
39.过程二，上行末端的数据采集安装套72首先采集数据并处理后向下发送，下一个数据采集安装套72收到数据后，进行数据采集处理，并将自己的数据和收到的数据一起向下发送。
40.检测开始时执行一次过程一，此后以一定频率不断循环过程二，直到数据传输安
装套停止接收。每次数据结束都需要向发送方发送数据进行数据确认，通过后才能执行，否则将重新发送。
41.在工程施工阶段，浇筑混凝土的模板固定完成和内部钢筋绑扎完成后，按照使用方的要求拼接检测模块，并通过钢筋笼将其固定在待浇筑的空间内，在受氯离子影响小的区域预留引出通道。浇筑，养护完成后在设备引出口处安装控制终端，设备开始运行。工程施工单位或建设单位便可通过手机，电脑等终端控制内部传感器进行检测等操作。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。